关于51精确延时及keil仿真延时时间
2013-06-03 15:02
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有时候需要精确的延时,比如18B20温度传感器对时序要求非常严格,必须精确到微秒级别 一、用NOP函数 在keil C51中,直接调用库函数: #include<intrins.h> // 声明了void _nop_(void); _nop_(); // 产生一条NOP指令 作用:对于延时很短的,要求在us级的,采用“_nop_”函数,这个函数相当汇编NOP指令,延时几微秒。NOP指令为单周期指令,可由晶振频率算出延时时间,对于12M晶振,延时1uS。(若为11.0592MHz,延时为12*(1/11.0592)=1.085uS)。对于延时比较长的,要求在大于10us,采用C51中的循环语句来实现。 二、用for和while实现 在选择C51中循环语句时,要注意以下几个问题 第一、定义的C51中循环变量,尽量采用无符号字符型变量。 第二、在FOR循环语句中,尽量采用变量减减来做循环。 第三、在do…while,while语句中,循环体内变量也采用减减方法。 这因为在C51编译器中,对不同的循环方法,采用不同的指令来完成的。 下面举例说明: unsigned char i; for(i=0;i<255;i++); unsigned char i; for(i=255;i>0;i--); 其中,第二个循环语句C51编译后,就用DJNZ指令来完成,相当于如下指令: MOV 09H,#0FFH LOOP: DJNZ 09H,LOOP 指令相当简洁,也很好计算精确的延时时间。 同样对do…while,while循环语句中,也是如此 例: unsigned char n; n=255; do{n--} while(n); 或 n=255; while(n) {n--}; 这两个循环语句经过C51编译之后,形成DJNZ来完成的方法, 故其精确时间的计算也很方便。 其三:对于要求精确延时时间更长,这时就要采用循环嵌套的方法来实现,因此,循环嵌套的方法常用于达到ms级的延时。对于循环语句同样可以采用for,do…while,while结构来完成,每个循环体内的变量仍然采用无符号字符变量。 unsigned char i,j for(i=255;i>0;i--) for(j=255;j>0;j--); 或 unsigned char i,j i=255; do{j=255; do{j--} while(j); i--; } while(i); 或 unsigned char i,j i=255; while(i) {j=255; while(j) {j--}; i--; } 这三种方法都是用DJNZ指令嵌套实现循环的,由C51编译器用下面的指令组合来完成的 MOV R7,#0FFH LOOP2: MOV R6,#0FFH LOOP1: DJNZ R6,LOOP1 DJNZ R7,LOOP2 这些指令的组合在汇编语言中采用DJNZ指令来做延时用,因此它的时间精确计算也是很简单,假上面变量i的初值为m,变量j的初值为n,则总延时时间为:m×(n×T+T),其中T为DJNZ指令执行时间(DJNZ指令为双周期指令)。这里的+T为MOV这条指令所使用的时间。同样对于更长时间的延时,可以采用多重循环来完成。 只要在程序设计循环语句时注意以上几个问题。 下面给出有关在C51中延时子程序设计时要注意的问题 1、在C51中进行精确的延时子程序设计时,尽量不要或少在延时子程序中定义局部变量,所有的延时子程序中变量通过有参函数传递。 2、在延时子程序设计时,采用do…while,结构做循环体要比for结构做循环体好。 3、在延时子程序设计时,要进行循环体嵌套时,采用先内循环,再减减比先减减,再内循环要好。 unsigned char delay(unsigned char i,unsigned char j,unsigned char k) {unsigned char b,c; b="j"; c="k"; do{ do{ do{k--}; while(k); k="c"; j--;}; while(j); j=b; i--;}; while(i); } 这精确延时子程序就被C51编译为有下面的指令组合完成 delay延时子程序如下: MOV R6,05H MOV R4,03H C0012: DJNZ R3, C0012 MOV R3,04H DJNZ R5, C0012 MOV R5,06H DJNZ R7, C0012 RET 假设参数变量i的初值为m,参数变量j的初值为n,参数变量k的初值为l,则总延时时间为:l×(n×(m×T+2T)+2T)+3T,其中T为DJNZ和MOV指令执行的时间。当m=n=l时,精确延时为9T,最短;当m=n=l=256时,精确延时到16908803T,最长。 以上参考http://wenku.baidu.com/view/e79d80c40c22590102029da1.html 三、下面介绍一下如何用keil仿真延时时间 测试函数: void TempDelay (unsigned char idata us) { while(us--); } 测试用例: TempDelay(80); //530uS TempDelay(14); //100uS NOP; //1.085uS 操作: 1、打开调试 2、起始时间为0.00059136s 3、执行了TempDelay(80)后时间为0.00112413s,用时0.00053277s=532.77uS 4、到这里起始时间为0.00112630s 5、执行了TempDelay(14)后,变为0.00122938s,用时0.00010308s=103.08uS 6、这是执行了一次NOP指令(晶振为11.0592MHz,单片机为STC89C52),时间为0.00123047s,用时0.00000109s=1.09uS |
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